鋼套管懸吊保護(hù)法在軌道工程的應(yīng)用
時間:2022-08-23 11:44:08
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摘要:目前在軌道站點(diǎn)施工過程中,開挖主體車站、出入口等深基坑位置有現(xiàn)狀供水管道時,一般會將球管原位置換為鋼管或者重新移位遷改。但管道材質(zhì)置換和移位遷改都需進(jìn)行停水施工,影響范圍廣,施工難度大。文章結(jié)合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介紹一種優(yōu)化施工方法——鋼套管懸吊保護(hù)法,該工法可以較好地減小用戶影響,較為廣泛地應(yīng)用于各類深基坑開挖所涉及到的供水管道遷改保護(hù)情形。
關(guān)鍵詞:深基坑;懸吊保護(hù)法;遷改
隨著城市發(fā)展的腳步越來越快,各種大型市政工程項(xiàng)目也正如火如荼地進(jìn)行當(dāng)中。為了保障并加快城市建設(shè)的發(fā)展,越來越多的市政工程建設(shè)對供水管道提出了更高的要求。而城市給水又是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,近些年來,城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,配套設(shè)施不斷完善,越來越多的人涌向城市尋求發(fā)展機(jī)會。原有的城市道路隨著城市的不斷變化已逐漸不能滿足人們?nèi)粘5某鲂行枨?造成了城市交通壓力的逐漸加劇,為了保證城市交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人們?nèi)粘5某鲂行枨?,各種城市道路建設(shè)項(xiàng)目隨之而來,而沿原有城市道路敷設(shè)的城市給水管道則不得不面臨著被遷改或改造[1]。在大型鐵路工程中,城市管道的改造和遷改工作處于十分重要的地位。軌道交通建設(shè)因其線路漫長,涉及大量的市政管道,所以管道改遷不僅要對施工范圍內(nèi)的管線進(jìn)行改遷,同時還要結(jié)合地鐵施工常用工法并綜合利用現(xiàn)有用戶、遠(yuǎn)期規(guī)劃等因素,對改造路線進(jìn)行合理優(yōu)化,以確保地鐵工程的順利進(jìn)行和城市管網(wǎng)的正常運(yùn)營[2]。鄭杰等人[3]在探明管線的實(shí)際狀況基礎(chǔ)上,根據(jù)基坑開挖工程的特點(diǎn),采用了管道遷移、原位保護(hù)等技術(shù)手段。在管道現(xiàn)場保護(hù)技術(shù)中,應(yīng)用“內(nèi)壓力可控高壓旋噴技術(shù)”對管道周邊的基礎(chǔ)進(jìn)行了強(qiáng)化,針對管線周邊常規(guī)樁基施工技術(shù)難以完成時,建議使用MJS工法樁,節(jié)約了工程造價,縮短了施工周期。羅永等[4]在進(jìn)行上海浦東國際機(jī)場飛行區(qū)T1—S1下穿通道項(xiàng)目不停航施工過程中,由于施工區(qū)內(nèi)包含大量的重要管線,如何對諸多機(jī)場運(yùn)營中的管線進(jìn)行保護(hù)是非常大的技術(shù)難題。針對不同類型的管線,他們通過前期對管線的詳細(xì)探摸,分析施工進(jìn)度與機(jī)場運(yùn)營要求的相互關(guān)系,在保證航行安全的前提下,深入策劃施工方案、采取安全有效的技術(shù)措施,并與機(jī)場各管理部門積極協(xié)調(diào),順利解決了機(jī)場管線保護(hù)及遷改的難題。目前在軌道站點(diǎn)改造施工過程中,在開挖主體車站、出入口等深基坑時,一般會將球管原地置換為鋼管或者重新移位遷改,本文將結(jié)合軌道工程實(shí)例介紹一種優(yōu)化施工方法——鋼套管懸吊保護(hù)法,并對此展開討論。
1項(xiàng)目概況
1.1車站概況
和平路站車站起終點(diǎn)里程為K30+592.581~K30+880.481,該站位于南北向東二環(huán)路與東西向和平路交叉口,與東二環(huán)路平行。車站附屬共設(shè)3個出入口和2組風(fēng)亭,均為單層結(jié)構(gòu),附屬結(jié)構(gòu)采用明挖施工,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800@1100和800@1200鉆孔灌注樁+鋼支撐體系。支撐采用Φ609mm、t=16mm的鋼管支撐。樁頂設(shè)置800X800mm的鋼筋混凝土冠梁。各附屬結(jié)構(gòu)均為單層結(jié)構(gòu)。各基坑圍護(hù)樁布設(shè)的各有異同。C號出入口的基坑深度為10.45~14.25m,鉆孔灌注樁間距為1.2m,嵌固深度為4.4~6.15m。樁長7.9~17.2m,豎向設(shè)置兩道鋼支撐;D號出入口的基坑深度為10.55~14.25m,鉆孔灌注樁間距為1.2m,嵌固深度為4.4~5.0m,樁長6.95~16.25m,豎向設(shè)置2道鋼支撐。為了確保施工的可控性和預(yù)見性,加強(qiáng)協(xié)調(diào),有效地控制投資費(fèi)用和工期,按照“統(tǒng)一指揮、分組管理、全面防守、重點(diǎn)加強(qiáng)”的原則,以防止基坑、隧道塌方等原因造成管線的破壞,動員全體員工,實(shí)行統(tǒng)一指揮,分組分部門管理,全面做好管線的保護(hù)工作,確保本標(biāo)段管線安全,有效預(yù)防和快速處置突發(fā)事故,避免和減少人員財(cái)產(chǎn)損失。本項(xiàng)目在建設(shè)階段采用鋼套管懸吊保護(hù)法。
1.2管線概況
C、D號出入口連接段標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)由北向南方向1根管徑DN800供水承插球墨鑄鐵管道,埋深約埋深2.2m,供水管橫穿C、D號出入口。
2管線保護(hù)方案
2.1和平路站
DN800供水管懸吊保護(hù)方案根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,懸吊保護(hù)DN800mm供水管兩端頭在南北兩側(cè)冠梁上,外包一圈采用DN1000mm鋼管全封閉包裹。步驟:DN800mm供水管底部范圍內(nèi)土方掏空(每次掏空長度不大于3m),將DN1000mm鋼管均勻切開,將DN800mm供水管包裹起來,DN1000mm鋼管內(nèi)每隔1000-2000mm布置小塊鋼板墊進(jìn)行定位,保證供水管居中,在供水管接頭兩側(cè)200mm布置小塊鋼板定位,在接頭處一圈布置4-6小塊橡膠墊進(jìn)行定位與鋼管密貼,兩端頭鋼板焊接封閉,與鑄鐵鋼管連接處采用雙面膠封堵縫隙,封堵后采用混凝土澆筑,焊縫長度、寬度質(zhì)量要滿足規(guī)范要求。懸吊保護(hù)用2根工28做支撐梁,支撐梁上每2.0m采用C10槽鋼在供水管側(cè)面進(jìn)行焊接加固,閉合焊接成整體,在供水管底墊1cm厚的橡膠墊與槽鋼接觸,南北向通長用C10槽鋼與每個截面的槽鋼焊接,起到加肋作用,滿足受力要求。槽鋼整體閉合完成后,在工字鋼上部焊接2mm鐵皮板防護(hù),防止施工過程中墜物局部擊中供水管。
2.2管線監(jiān)測
2.2.1監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測項(xiàng)目主要有施工期間的管線沉降監(jiān)測。2.2.2監(jiān)測方法采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺按二級水準(zhǔn)測量進(jìn)行,在工字鋼及支撐梁上埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn),進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè),首次觀測時,適當(dāng)增加測回?cái)?shù),一般取3次的數(shù)據(jù)作為測點(diǎn)的初始讀數(shù)。2.2.3監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)各種管線監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。2.2.4信息反饋通常情況下均采用三級反饋制度,其預(yù)警級別可分為三種,分別為黃色預(yù)警、橙色預(yù)警、紅色預(yù)警。設(shè)定值F=實(shí)測值/控制標(biāo)準(zhǔn)值:III級管理:F<0.70時視為安全,正常監(jiān)測;II級管理:0.70≤F<0.85時,為報警狀態(tài)(黃色預(yù)警),應(yīng)加強(qiáng)觀測,并通知相關(guān)單位;I級管理:0.85≤F<1時,為警戒狀態(tài)(橙色預(yù)警),立即通知相關(guān)單位,采取相應(yīng)措施。
2.3管線保護(hù)措施
2.3.1管線保護(hù)技術(shù)措施①在查閱相關(guān)的專業(yè)技術(shù)資料文獻(xiàn)并結(jié)合建設(shè)單位提供的工程資料的基礎(chǔ)上,掌握管線的施工年限、使用情況、具體布設(shè)地段、埋深等技術(shù)數(shù)據(jù),在管線保護(hù)區(qū)域內(nèi)確定管線井室、標(biāo)志樁等的具體位置,結(jié)合上述資料初步判斷管線的型號數(shù)量及位置走向。②結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境確定管線的開挖位置,開挖時不宜大幅動作,當(dāng)開挖到有回填石粉,砂墊層及回填土?xí)r必須格外小心,小心扒開使下方管線暴露出來。③管線探挖只需要挖至管線暴露出一半,可以判斷管線種類、數(shù)量、規(guī)格、埋深、走向即可,無需挖至管線底部。④當(dāng)發(fā)現(xiàn)圖紙中永久構(gòu)筑物的位置與管線的實(shí)際位置發(fā)生沖突或管線埋深過淺時,應(yīng)就管線調(diào)整事宜及時與規(guī)劃單位、建設(shè)單位和管理單位進(jìn)行協(xié)商,并做好管線標(biāo)識工作。⑤針對架空敷設(shè)線路,應(yīng)測量出與架空管線安全施工距離,避免車輛通行或起吊重物時候碰撞架空管線。⑥針對沿地溝敷設(shè)的管線,施工前掀開地溝蓋板查明管線位置、種類、數(shù)量、規(guī)格等并加固地溝。2.3.2管線保護(hù)安全措施①管線探坑超過一定深度應(yīng)適當(dāng)采取放坡措施,人工開挖土方必須分層開挖,每層厚度不得超過1m。開挖土方堆放距離探坑上邊緣不得小于1.2m,堆土高度不得超過1.5m。②探坑開挖過程中發(fā)現(xiàn)不明管線或者構(gòu)筑物應(yīng)立即報告現(xiàn)場施工技術(shù)管理人員,待技術(shù)管理人員判斷無礙施工后方可繼續(xù)施工。③探坑開挖前應(yīng)做好探坑周圍排水設(shè)置,防止下雨時地表水進(jìn)入探坑。④在探坑周圍設(shè)置警示帶及警示標(biāo)志以防行人跌落。⑤探坑開挖工人必須正確佩戴安全帽。⑥遇有緊急情況工人立即撤離現(xiàn)場,盡快報告現(xiàn)場施工技術(shù)管理人員。
3施工方案技術(shù)對比
3.1球管置換鋼管
球管置換鋼管主要施工內(nèi)容為以下幾步:①前期勘察現(xiàn)場,根據(jù)基坑開挖寬度,確定置換的長度,進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì);②材料進(jìn)場,開挖探溝,明確供水管道上下左右障礙物及其他管線情況,根據(jù)現(xiàn)場情況編制停水施工方案,申報停水節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)施工;③停水施工,主要步驟有斷管排水,拔除現(xiàn)狀球管,投裝配件焊接鋼管,焊縫探傷防腐,送水穩(wěn)定后回填溝槽。
3.2管道重新移位遷改
管道重新移位遷改主要施工內(nèi)容為以下幾步:①前期勘察現(xiàn)場,根據(jù)現(xiàn)場情況,確定新建管道路由,進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì);②材料進(jìn)場,開挖溝槽,安裝管道后回填,管道安裝完成后進(jìn)行試壓沖洗,合格后申報停水節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)施工;③停水施工,主要步驟有斷管排水,切除現(xiàn)狀球管,投裝配件焊接鋼管勾點(diǎn),焊縫探傷防腐,送水穩(wěn)定后回填溝槽,廢除影響主體施工段的管道。鋼套管懸吊保護(hù)與管道置換和移位遷改相比,主要優(yōu)點(diǎn)如表2所示。
4結(jié)語
供水管線遷改及管道置換涉及單位多,具有協(xié)調(diào)難度大、不確定性、安全風(fēng)險高等不利因素。鋼套管懸吊保護(hù)法經(jīng)過項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用,已證明此方案不僅適用于軌道站點(diǎn)的供水管道改造中,也適用于各類深基坑開挖所涉及到的供水管道遷改保護(hù)情形,如:雨污水溝槽開挖、管廊開挖、箱涵開挖等。供水管線施工技術(shù)在今后應(yīng)不斷加強(qiáng)技術(shù)使用的先進(jìn)性,確保工程建設(shè)中的施工質(zhì)量與安全,為城市化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
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作者:朱長銀 張良霄 單位:合肥供水集團(tuán)有限公司